Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Anstandsdamen helfen beim Falten

12.05.2015

Freiburger Forscher zeigen, dass so genannte Chaperone zusammenarbeiten, um Fässer zur Proteinfaltung herzustellen

Chaperone sind die molekularen Anstandsdamen: Wenn sich andere Proteine zusammenfalten, helfen Chaperone bei diesem Prozess. Eines von ihnen ist das so genannte Hitzeschockprotein 60 (Hsp60). Es bildet in Mitochondrien Strukturen aus, die Fässern ähneln und in denen die Faltprozesse ablaufen.


Foto: Lena Böttinger und Thomas Becker/Universität Freiburg

Ein Team der Universität Freiburg um den Privatdozenten Dr. Thomas Becker hat in Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Bettina Warscheid und Prof. Dr. Sabine Rospert herausgefunden, wie diese Fässer oder Proteinmaschinen entstehen. Die Forscherinnen und Forscher veröffentlichten die Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Journal of Biological Chemistry“.

Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle. Sie üben lebensnotwendige Funktionen aus und importieren dafür mehr als tausend verschiedene Proteine. In den Mitochondrien nehmen diese Proteine ihre reife Struktur an, um aktiv sein zu können.

Dieser Prozess wird als Proteinfaltung bezeichnet. Chaperone helfen Proteinen dabei und verhindern so, dass sich funktionsuntüchtige Proteinaggregate bilden. Die Chaperone werden auch als Hitzeschockproteine (Hsp) bezeichnet, da sie unter Stressbedingungen wie hohen Temperaturen vermehrt gebildet werden.

Die Mitochondrien besitzen zwei Haupttypen von Faltungshelfern: Hsp70 und Hsp60. Hsp70 hilft den Proteinen beim Transport in die Mitochondrien und stimuliert erste Faltungsschritte. Hsp60 bildet Fassstrukturen aus, die aus zwei Kammern bestehen. Jede dieser Kammern wird von einem Ring aus sieben Hsp60 Molekülen gebildet.

Die Kammern schließen nicht gefaltete Proteine ein, damit diese im Inneren reifen können. Die Hsp60-Fässer funktionieren nur in Zusammenarbeit mit einem kleinen Helferprotein, dem so genannten Hsp10. Es bildet einen Ring aus sieben Untereinheiten, der als eine Art Deckel die Hsp60-Kammern verschließt.

Bislang war es nur wenig verstanden, wie sich die Hsp60-Fässer formen. Das Freiburger Team hat eine bislang unbekannte Rolle entdeckt, die Hsp70 beim Zusammensetzen der Hsp60-Komplexe spielt. Dr. Lena Böttinger aus Beckers Arbeitsgruppe hat herausgefunden, dass Hsp70 mit Hsp10 interagiert, um einzelne Hsp60-Moleküle zu einem molekularen Fass zusammenzubringen.

Damit konnten die Freiburger Forscher Einblicke in einen zentralen Schritt der Entstehung von Hsp60-Komplexen gewinnen. Funktionsstörungen von Hsp70 und Hsp60 wurden mit Erkrankungen des Nervensystems wie der Parkinson-Krankheit oder der spastischen Lähmung in Zusammenhang gebracht. Die Ergebnisse dieser Studie könnten zukünftig dazu beitragen, die molekularen Grundlagen dieser Erkrankungen besser zu verstehen.

Thomas Becker und Sabine Rospert leiten Arbeitsgruppen am Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Freiburg. Bettina Warscheid ist Professorin für Funktionelle Proteomik am Institut für Biologie II der Albert-Ludwigs-Universität. Alle drei sind Mitglieder des Freiburger Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies. Zudem hat der Sonderforschungsbereich 746 „Funktionelle Spezifität durch Kopplung und Modifikation von Proteinen“ das Forschungsprojekt unterstützt.

Originalveröffentlichung:
Böttinger, L., Oeljeklaus, S., Guiard, B., Rospert, S., Warscheid, B., and Becker, T. (2015) Mitochondrial heat shock protein (Hsp) 70 and Hsp10 cooperate in the formation of Hsp60 complexes. J. Biol. Chem. 290, 11611-11622. doi: 10.1074/jbc.M115.642017

Kontakt:
Dr. Thomas Becker
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-5243
E-Mail: thomas.becker@biochemie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2015/pm.2015-05-12.73

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise